Fasermassenanteil

Der Fasermassenanteil ist das Verhältnis der Masse der Verstärkungsfasern zur Gesamtmasse eines faserverstärkten Materials. Der Fasermassenanteil wird mit $ψ$ abgekürzt. Er berechnet sich analog zum allgemeinen Massenanteil einer zweiphasigen Mischung.

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Der Fasermassenanteil ist eine wichtige Kenngröße bei kurzfaserverstärkten Thermoplasten. Sie werden oft durch den entsprechenden Fasermassenanteil gekennzeichnet z.B. PA 16 GF 25 (Polyamid 12 mit 25% Fasermassenanteil Glasfasern). Für die mechanische Auslegung ist der Faservolumenanteil von größerer Bedeutung.

Berechnung

$\psi=\frac{m_\mathrm{Faser}}{m_\mathrm{Verbund}}=\frac{m_\mathrm{Faser}}{m_\mathrm{Faser}+m_\mathrm{Matrix}}$

Umrechnung

Sind die Dichten der beiden Komponenten bekannt, kann der Fasermassenanteil in den Faservolumenanteil umgerechnet werden. $\varphi=\frac{\psi\cdot\rho_\mathrm{Matrix}}{\psi\cdot\rho_\mathrm{Matrix}+ (1- \psi)\cdot\rho_\mathrm{Faser}}$

Anwendung

Der Fasermassenanteil findet z.B. in der Berechnung des Mischpreises anwendung. Da häufig sowohl der Matrix- als auch Faserwerkstoff in Masseneinheiten gehandelt werden ist der Fasermassenanteil die ausschlaggebende Größe.

Kategorie: Verbundwerkstoff

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